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2015年中国地球科学联合学术年会

2015年中国地球科学联合学术年会

  • 召开年：2015
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2015-10-11

主办单位：中国地球物理学会;中国地质学会

会议文集：2015年中国地球科学联合学术年会论文集

会议论文

热门论文

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共1661条结果
  • 摘要：自50Ma印度板块与欧亚板块碰撞以来,青藏高原的南北向缩短量可达上千公里.现今青藏高原周缘广泛受到俯冲作用的影响,板块俯冲过程中,青藏高原的软流圈受到横向挤压而造成软流圈的增厚与侧向挤出.利用ChinArray I期布设在云南地区的300多个宽频带流动台站记录到的地震资料,获得了青藏高原东南缘上地幔三维速度结构与各向异性.远震P走时层析成像结果表明上地幔存在明显的低速异常通道,青藏高原的软流圈物质可以沿此通道向东部流动.利用国际地震科学数据中心和中国国家地震科学数据共享中收集的东南亚及周边地区的地震台站记录到的P波到时资料，反演得到南海及周边地区的三维P波速度与方位各向异性。结果发现在青藏高原东南缘与海南地幔柱之间的上地幔中存在低速异常通道，该通道中的P 波快波方向为近E-W向，表明存在明显的软流圈流动。结果同时发现，自青藏高原挤出的软流圈物质，在南海西北部的海南地幔柱附近堆积，继而向西南方向流动，可能在越南半岛形成一系列火山。软流圈物质的堆积阻碍了南海软流圈的NW-SE向扩张，很可能造成了~15Ma南海扩张的突然停止。
  • 摘要：本文收集了四川省地震台网59个地震台站2012年4月至2014年4月、陕西省地震台网57个地震台站2012年4月到2013年4月和甘肃省地震台网21个地震台站2012年4月到2012年11月的连续背景噪声数据，通过计算所有台站对的互相关得到台站对之间的格林函数。使用时频分析方法提取了瑞利波群速度和相速度频散曲线，利用Occam反演得到了研究区内在5-40s周期范围内的的瑞利波群速度和相速度分布。结果显示:短周期的群速度和相速度结构与该地区的地质地貌和地质构造特征相吻合，拥有较厚沉积层的四川盆地速度相对较低，而基地埋深较浅的松潘甘孜和川滇菱形块体表现为相对较高的速度分布。随着周期的增加(>23s)，群速度和相速度的分布特征呈现出了与短周期相反的特性，青藏高原东部下方的速度远远低于四川盆地，这可能与青藏高原东部中下地壳低速层相关联。
  • 摘要：基于波动理论的多次波压制方法过程分为多次波预测和减去,多次波减去过程通常基于最小能量假设,而该假设在一次波和多次波同相轴干涉重叠等情况下会损失有效信号.本文讨论的基于反演的改进SRME方法避免了传统SRME多次波压制方法的预测和减去过程,而是直接从地震数据中预测出一次波,从而避免了多次波减去过程中的最小能量假设,提高了多次波压制精度.本文首先推导了基于反演的改进SRME方法原理,并采用基于下降迭代反演的改进SRME方法对于模拟数据进行了测试,证明基于反演的改进SRME方法能有效压制自由表面多次波.在基于反演的SRME方法目标函数的求解过程中,采用了下降迭代方法,实现了一次波的有效估计.模拟数据实验表明基于反演的改进SRME方法能有效压制表面多次波.
  • 摘要：地震方法是油气勘探的主要手段,地震资料信噪比的提高是油气精细勘探的重要保证.对于地震资料中的弱信号提取(强随机噪声,如SNR小于1的情况),现有方法(包括混沌系统检测,基于小波变换或Curvelet变换的地震弱信号提取等)有一定的局限性.将Steerable Pyramid分解应用于弱信号的识别是因为它具有以下的一些特性:具有小波分解的多尺度特性,又具有多方向性特性和旋转不变性,同时又比Curvelet变换速度快,存储量小.本文讨论了Steerable Pyramid分解去噪对弱信号的影响,并根据地震弱信号的特点,采用降低阈值的方法来保护Steerable Pyramid分解系数值较小的弱信号的特征,同时在时域采用均值平滑的方法消除噪声野值以保证去噪效果.
  • 摘要：常规地震勘探技术在采空区的应用,通常是利用二维或三维地震勘探技术,通过地震数值模拟或者实际地震资料,来分析采空区地震响应特征,进行采空区的探测分析.本文利用时移地震资料,从时空变化上对煤矿采空区进行分析.根据采空区的地震响应特征，通过对比同一地区不同时期的地震资料，能够较为清晰的获得地下采空区的变化信息，为矿区下一步的规划和隐藏地质灾害的防治有重要意义。时移地震可以发展为一种对地下采空区的的监控工具，分析正在开采或者已荒废的采空区的动态变化。
  • 摘要：巷道地震超前探测对于地下工程安全高效地开展具有重大意义.论文通过构建巷道前方存在断层的模型与楔状体模型,并对其进行地震波场正演模拟,对比分析了巷道前方断层和楔状体的地震反射波场特征.提取正演模拟的地震记录中有效反射波,进行互相关处理和分析,可以得出:对含有断层的巷道模型进行正演模拟时,地震记录出现两组反射波,而对于楔状体模型仅有一组反射波,这一特征可以作为巷道前方是否存在断层的识别依据.另外,断层模型正演地震记录中,道间的相关性较楔状体模型的差,且能量不集中.
  • 摘要：瞬变电磁法由于其发射线圈为非纯电阻性负载,实际的发射电流关断需要一定的时间,使得一次场二次场混叠,而浅部的地质信息主要由早中期的信号反应,这就造成了探测的盲区,目前的处理方法是丢弃掉此部分信息,使得早期的信号得不到充分的利用.经过大量的实验表明,矿井瞬变电磁在相同的工作装置下改变发射电流,其瞬变响应曲线具有很强的相关性.发射电流越小关断时间越短,其相应的探测盲区越小,本文研究了不同电流下瞬变响应的相关性,论证了将瞬变响应向盲区进行数据外插的可行性,并利用高斯拟合的方法实现,从而达到减小矿井瞬变电磁探测盲区的目的.
  • 摘要：针对呼吉尔特矿区的水文地质问题，本文在呼吉尔特矿区开展了多次试验研究，最终提出了利用矿井直流电法超前探测和瑞雷波超前探测两种方法技术相结合的探测方式对该矿区各井田巷道掘进阶段迎头前方含导水构造体进行综合探测思路。
  • 摘要：地震剖面的层位追踪除了要考虑同相轴的连续性、波组和波系的间距等其他一些波的传播特征和地球物理特征外还要与岩层地区的地质规律相符合,以地质规律为基础交叉闭合验证进行层位的对比追踪.层位的追踪除了要考虑同相轴的连续性、波组、波系的对比等其他一些波的传播特征外还要与地质相结合，层位的追踪要以符合地质规律为标准，这样才能更好的做好断层的解释工作。
  • 摘要：传统的面波压制方法在消除干扰波的同时,会对有信号造成一定损伤.Curvelet变换具有多尺度、多方向等特点,能使叠加信号在曲波域中实现较好分离.本文在前人研究基础上,设计了新的非线性阈值函数(其靠近小曲波系数(有效波)时衰减慢,靠近大曲波系数(面波)时衰减快),提出了新的面波压制策略:仅对含面波区域进行处理,最大限度的保护有效信号,在曲波域中采用非线性阈值衰减函数,此外,设计了以信噪比来优选阈值参数的循环算法,利用优选阈值参数结合曲波变换具有的尺度及方向特性,对地震数据进行面波压制,最后将重构信号与不含面波信号叠加,得到压制面波后的数据.理论和实测数据对比试验得出,本文方法处理后,面波得到较好压制,有效波信号突出,信噪比增强.
  • 摘要：为降低单一地震属性解释的多解性和不确定性,本文优选出对煤田地质构造较为敏感的三个地震属性(相干、倾角及方位角),采用三种地震属性融合的方法并利用HIS技术对澄合矿区地质构造进行预测,并与单一属性分析技术所获得的属性成果进行对比,属性融合技术提高了地质构造的清晰成像.
  • 摘要：本文采用1D数值模拟方法研究了电性源电磁场多分量地下扩散、平面分布、多偏移衰减、典型模型响应等特性。模拟结果表明:接地导线源发的水平感应电流极大值主要集中于发射源地下附近，而垂直感应电流极大值沿与地面呈45°角的方向向地下扩散;水平电场分量极大值主要集中于发射源附近，垂直磁场分量极大值则向导线源两边随时间扩散;对比不同偏移距离下的衰减曲线可知，小偏移距离时的衰减曲线能更好地反映地电结构特征;对比不同模型响应可知，垂直磁场分量仅对低阻目标体敏感，水平电场分量既对低阻体敏感也对高阻体敏感。研究结果认为SOTEM六个方向的电磁场分量都具有对地的探测能力，SOTEM赤道向装置更有利于探测低电阻目标体，而轴向装置更有利于探测高阻目标体。
  • 摘要：烃源岩评价是油气资源评价的核心,快速准确的识别和评价烃源岩是众多研究者一直为之奋斗的目标,国内外的学者在烃源岩评价方面做了大量的研究工作,得到了一定的成果,为烃源岩的评价打下了坚实的基础.在常规的烃源岩评价中,是通过采集的烃源岩样品进行试验分析,利用一系列试验分析所得到的地化参数对烃源岩的类型、丰度及成熟度进行评价.测井信息具有纵向连续、分辨率高且可以间接反映出底层的岩性及其流体等优点，在岩性识别和储层评价方面已经应用的相当成熟。不同性质的烃源岩在测井曲线上存在着不同的响应特征，这也是将测井与烃源岩评价联系到一起的理论依据，有机质具有独特的物性特征，使得烃源岩与非烃源岩在测井曲线响应上有着明显的差别，是利用测井曲线识别和评价烃源岩的基础。
  • 摘要：MTEM通过采用偶极子阵列进行响应数据的采集,获得不同偏移距的响应数据,可以发展几何测深与参数测深相结合的数据解释方式.随着MTEM方法的不断发展,探测目标区域从陆地逐渐转移到水深为几百米范围内的海域,探测目标主要是高阻的油气资源.大量研究结果表明，与传统电阻率成像结果相比，经过波场转换拟地震处理技术得到的反演结果，波形的能量可大大集中，层位信息更加锐化，定位更加精确，基本克服了波形随深度增大的展宽效应，使成像结果更加清晰。
  • 摘要：本次研究主要针对沁水盆地HS地区15号煤层及顶底板，在实验室中测得了密度、孔隙度、渗透率等物性参数，并利用MTS岩石物理测试系统对该区样品进行了岩石物理参数测试，并做了大量数据分析，获得了该区煤层气有利地带储层岩石物理参数测试数据及其分布范围，及各种参数之间的相互关系。
  • 摘要：在研究我国北方铝土矿成矿规律的基础上，总结出我国北方铝土矿地质-地球物理异常模式。我国北方铝土矿矿床类型主要为沉积风化壳型，奥陶系灰岩顶面凹陷区是铝土矿成矿的有利部位。确定出一套适合我国北方铝土矿找矿的高效、实用的物探工作方法技术体系:由于各方法本身的特点，对覆盖层较厚、埋深较大的地区，瞬变电磁定源回线、直流电测深、高精度重力、炮源的地震勘探都是有效的，而高密度电法、采用锤击或可控震源的地震勘探方法则难于取得满意的效果;对于覆盖层较薄、埋深较小的地区，直流电测深、高精度重力、地震勘探(锤击、可控震源、炮源)及瞬变电磁法是有效的，但对埋藏深度极小的地区，由于存在盲区，瞬变电磁存在较大的困难，高密度电法和地震勘探(锤击、可控震源)则是较为适合的方法。
  • 摘要：通过对比两种交错网格技术在含地质异常体的双相各向同性介质波场，可以发现两种交错网格技术存在差异。当使用传统交错网格有限差分技术时，在地质异常体附近会产生振幅异常现象，不符合地震波传播规律，不能正确反映地震波传播情况，传统交错网格技术不能适用;当使用旋转交错网格有限差分技术时，可以观察到明显的绕射波和反射波，符合地震波场传播规律。故对于存在地质异常体的非均匀双相各向同性介质，传统交错网格有限差分技术不能适用，其稳定性明显不足，而旋转交错网格有限差分技术则依然适用，稳定性更好。
  • 摘要：矿井瞬变电磁法具有对低阻敏感，探测方向指向性好，劳动强度小等优点，在矿井水害防治中发挥了重要作用。目前常用的观测方式有中心观测方式和偶极观测方式。在数据校正方面，相对于中心观测方式，偶极观测方式研究较少。偶极观测方式进行超前探测时，因为发射和接收线圈相对位置的改变，一次场和早期二次场强度随探测角度的增大而减小。基于一次场，提出了对探测角度的校正方法。一次场和早期二次场强度随探测角度变化的原因，可能还与掘进面特殊的空间结构有关，有待更深入研究。
  • 摘要：由于巷道特殊的地质条件和施工条件,使得矿井巷道中地震波的空间传播和波场特征变得复杂,井下地震波的全空间传播不同于地面的半空间传播,常规的地面地震断层探测方法并不完全适用于井下地震.本文通过对巷道前方有无断层两种模型进行三维全波场数值模拟,分析了地震波场特征,研究表明:Vy分量地震记录可以探测三层对称巷道模型前方的断层构造.
  • 摘要：本文利用孔间地震技术对采空区裂隙带发育范围和程度进行了探测,通过孔间地震和钻孔电视观测结果的对比分析，可以看出，孔间地震和钻孔电视在钻孔位置对导水裂隙带的观测结果基本一致，孔间地震还可以在钻孔之外获得震源孔和接收孔之间完整的导水裂隙带变化特征，是一种有效探测覆岩破坏范围及程度的方法。
  • 摘要：对地震数据处理中速度谱的自动拾取技术进行了深入研究,为了解决现有速度谱拾取技术中精度不高的问题,对viterbi算法的约束条件进行了优化,利用左右参考速度曲线约束自动拾取点,并剔除不合乎常理的速度反转点,通过在速度谱中寻找局部极大值,寻求最优的速度点.通过该约束条件下的方法能针对复杂地质体提供更为精确的拾取精度,为实际地震数据处理中提高拾取效率和精度.
  • 摘要：煤层密度小、纵波传播速度慢,为地震勘探提供了物质基础.地震勘探中常利用正演来验证模型的正确性和勘探手段的可行性.煤层与围岩波阻抗差异越大,地震信号振幅越大;煤层越厚越容易被分辨,当厚度小于1/4子波波长时,地层难以分辨;子波频率越高,地震信号分辨率越好.
  • 摘要：主流电磁数值模拟方法通常采用矩形或者六面体等规则网格离散计算区域,规则化网格在电磁法反演方法发展历程中起着至关重要的作用,对于起伏地形及不规则异常体的模拟,往往采用很小的矩形网格,此类网格可能会引入纵横比很大的单元,从而降低线性方程组求解的收敛性,譬如Krylov算法,因此,结构化网格的应用受到严重制约.针对这一问题,本文在正演部分对比研究自适应自由四边形和自由三角形两种完全非结构化网格的模拟效果,并在结构化四边形正演的基础上进行光滑约束最小二乘反演,基于非结构化网格的反演是本文今后的研究工作.自适应非结构化网格的加密策略是基于归纳误差估算算法,自动优化网格质量,以适应复杂的地电结构,且保证单元数量不至于过多.
  • 摘要：我国是世界上最大的煤炭生产国和消耗国,与此相应的就是我国频发的煤炭事故,如果能很好的监测开采的过程,就能及早的采取措施,尽可能的减少事故的发生.在矿区会诱发很多的微地震,通过监测这些微地震,用已有的反演手段,就能得到地下介质的地震波波速分布.而通常情况下,地震波在介质中的传播速度比较高也就表明该区域受到的应力较大,是相对较危险的区域;传播速度比较低表明受到的应力较小.相对于介质中地震波的传播速度,波速的变化更能反映出地下的应力变化。
  • 摘要：本次实验工作完成了原计划任务，得到了好的探查资料，并有使人鼓舞的效果;陆地声纳法在地形较复杂、草木丛生的环境条件下，得到了矿体和岩体的有效反射波，并可作出系统的定性解释及定量解释，在固体矿产勘查中是可选择的方法。陆地声纳法用4磅锤加激震杆和12磅锤加小钢板在试验的两个矿区均可得到深达350m的反射层的反射波。在下嘎来奥伊河矿区大段测线地表有厚达30-40m的腐植层覆盖的不利条件下，基本上均能进行数据采集并获得有效反射。
  • 摘要：在煤田开采的过程中、煤层厚度和构造等因素往往制约的煤矿的生产效率,在开采前对于这些因素的探测对于实际生产具有十分重要的指导意义.本文结合实际地质模型,建立对应的正演模型,在射线追踪的理论基础上,分别研究了煤层厚度和顶底板岩性等因素在煤层地震勘探上的反射机制与响应特征,为实际勘探的反演解释提供参考,约束反演多解性.从而为后期的煤炭开采提供了理论依据与实际指导.
  • 摘要：笔者采用小波变换和相对功率谱法对中国静止气象卫星FY-2C/2E亮温数据进行处理,提取该次地震前热红外异常信息,并结合震中区构造活动研究异常随时间变化的分布特征、持续时间及异常区特征功率谱幅值.
  • 摘要：利用GPS观测等各种大地测量技术可以观测到大震之后产生的形变,依据观测到的震后形变研究震后形变的物理机制,有助于理解断层摩擦性质和介质黏弹结构及相关地球深部介质动力学问题.针对2010年4月14日青海玉树发生的Ms7.1地震,本文利用在震中区建立的15个GPS观测站震后200多天的观测数据,研究了该次地震震后变形的基本特征.首先利用均匀无限半空间弹性位错模型计算构造运动引起的震后变形.结果表明:构造运动对震后形变的贡献很小,只有少数台站超过0.1mm/yr(东西向3个,南北向1个),其余均不足0.1mm/yr,同时发现断层倾角的不确定性对构造运动变形计算结果影响较大.利用双差定位得到的玉树地震的余震目录,计算了14个4级以上的余震引起的地表弹性位移,发现余震引起的弹性变形对震后变形的贡献不容忽视,其中表现最为显著的YS05站,在震后不到60天的时间内,余震引起的弹性变形可达东西向3mm左右,南北向7mm左右.
  • 摘要：本文利用Sentinel-1 AIW模式数据观测到的尼泊尔地震同震形变场的空间分布形态，形变方向，形变值等均与日本和澳大利亚学者用升轨的ALOS-2给出的观测结果基本一致，进一步验证了这一观测结果的可靠性。
  • 摘要：在地震的孕育、发展、发生过程中,往往会引起多种前兆观测资料复杂的异常变化,在电磁学科,地电场和电磁扰动的观测资料均可能会观测到异常变化.地震前电场的变化、电磁辐射现象的机理研究认为,在孕震晚期阶段,在震源区及附近的介质内部发生了微裂隙非线性发展、定向排列或优势取向的介质过程,沟通了水的运移,引起了电子导电、离子导电机制的自然电场变化;在这个介质过程中,同步地发生的"机-电转换"作用、水运移等伴随的多种因素激发了低频的电磁辐射现象.这种低频强辐射干扰了地电、地磁场的日变化波形而出现了波形畸变现象,反应在时-频图上是低频成分的电磁辐射现象.
  • 摘要：本文主要采用波速各向异性、差应变、微地震三种方法对渤南油田五区15口井进行地应力方向的测量。测量结果表明:渤南油田五区沙三段水平最大主应力具有明显的东西分区的特征，东区地应力的方向平均北东61.4°，西区应力的方向平均约为南东32°，地应力东西部差异较大，这种东西分区的特征在油气勘探开发过程中应给与一定的重视。
  • 摘要：GPS,GRACE以及地球物理模型都能有效的刻画地表周年性形变.前期的研究表明,三种手段获取的地表周年变化在一定范围内吻合较好.但是,在一些区域,三种手段获取的周年性形变存在着显著差异.利用地下水资料证明,西非地区地下水是GPS与GRACE获取的地表形变差异的原因.本文旨在利用GPS,GRACE以及地球物理模型数据获取加州中央谷地表周年性形变,探讨该区域GPS,GRACE获取的地表形变的差异原因.
  • 摘要：On 25April 2015,an Mw 7.8 earthquake struck the village of Barpak,Gorkha district,central Nepal.This disaster claimed the lives of more than 8,000 people and devastated the city of Kathmandu and thesurrounding areas.This earthquake occurred along the collision zone between the Indian and the Eurasiantectonic plates that converge at a rate of～20 mm/yr.The stressaccumulated by this convergence is periodically released in large earthquakes that occurred in the fault systemof the Himalayan front.Actually,before the numerical values quantifying Himalayan convergence wasavailable,geophysicists and geologists in the early 1990s had anticipated great earthquake hazard wouldhappen in Nepal.During the past century,the Himalayan arc has experienced several great thrust earthquakes,such as the Kashmir earthquake,the Kangra earthquake ,the Assam earthquake and the Bihar Nepal earthquake.However,none of their coseismic surface deformations orfault slip models were extensively studied with geodetic data,except for the Mw 7.6 Kashmir event mapped bythe Aster images with the Sub-pixel correlation method.As for this Nepal earthquake,modern geodetic technologies permit a much more detailed study than was possible for anypervious large earthquakes.So this event provides an excellent opportunity to study the source parameters of large earthquake and assess the potential seismic hazard in the Northern India and Nepal.
  • 摘要：玉树地震发生后国内众多学者已利用InSAR技术获取了此次地震的一维视线向同震形变场(如姚鑫,周慧芳等).而由于InSAR技术的视线向模糊问题,将视线向形变量进行分解是研究地震造成的地表真实形变的有效方法.本文考虑到解算二维同震形变场的需要,收集了覆盖玉树地震震区的2景ENVISAT/ASAR(降轨)SLC影像和2景ALOS/PALSAR(升轨)SLC影像以及SRTM DEM-3,利用GAMMA 软件处理得到只包含视线向形变相位的同震干涉条纹图和解缠干涉位移,用于后续视线向形变分析和二维形变场解算.
  • 摘要：利用多源数据反演青藏高原内部及边缘主要断裂带闭锁程度及滑动亏损空间分布的,对断裂构造活动的了解及区域地震危险性的判断具有重要意义.海原-六盘山断裂是青藏高原东北缘的大型走滑兼逆冲型断裂,控制着青藏高原的隆升和岩石圈东向挤出,20世纪发生了两次M≥8级地震(1920年海原M8地震,1927年M 8-8.3古浪地震),并造成了长约260km的地震空段(天祝地震空区).近年来,许多学者对海原-六盘山断裂的形变速率进行了研究,得到的结果不尽相同,尤以地质学方法和大地测量方法差异最大.对断裂带的闭锁情况虽有研究,但多集中于特定的段落,并未给出断裂随空间位置的闭锁变化分布.李强等(2014)虽给出海原断裂随空间位置的闭锁情况,但在海原断裂与六盘山断裂交界处得到垂直断层的滑动亏损为拉张型,即断裂形变方式为拉张,这与以走滑为主的海原断裂转化为逆冲为主的六盘山断裂的断层转换方式明显矛盾.对海原-六盘山断裂的滑动亏损更是鲜有研究.
  • 摘要：本研究在梳理前人对2008,2009年青海省大柴旦Mw 6.3级地震研究工作基础上，发现已有研究给出的2008年事件的断层倾角偏大，而2009年事件的断层破裂底深沿走向差异较大。针对上述现象和问题，采取了不同的研究策略来反演地震产生的InSAR形变场。尤其是，联合格网迭代搜索法和最小二乘法确定2008年地震滑动分布反演时的较优断层倾角;顾及InSAR形变细节特征来精确估计2009年地震断层的破裂底深。进一步地，分析并得出了2008,2009年青海省大柴旦Mw 6.3级地震发震断层在柴达木盆地北缘活动断裂系中的构造演化意义。
  • 摘要：使用了地震前后两对Sentinel-1A(S1A)的TOPSAR干涉影像研究了2015年4月25日发生在尼泊尔(震中位置84.7°E,28.15°N)Mw7.8级地震的地表形变.此次地震造成的最大地表形变量约为1m,这和GPS观测结果较为一致.从形变场空间分布特征来看,地震造成沿着喜马拉雅山走向约140km,垂直于喜马拉雅山走向约50km的地表破裂.震中地区的形变量较小,最大的形变发生在距震中约80km的东南方向(在加德满都附近),这也是造成重大人员财产损失的主要原因.另外,使用的弹性位错模型,利用获得的InSAR结果进行约束,对此次地震造成的断层错动量和震源机制进行了研究.结果表明地震释放的总能量为5.78*1020N·m(Mw7.77),与地震反演结果一致.发现最大位错近6m,发生在地面以下约12km(地面位置:85.72E,27.7N).S1A TOPSAR干涉影像具有高时空分辨,幅宽大的特征.重放周期为12天,卫星组网后则重放周期达6天.在距离向的分辨率达2.3m,方位向的分辨率约为14m,一幅影像能覆盖250km*250km的地表面积,这为InSAR监测地震等的自然灾害的快速响应提供了有效工具,而且由于幅宽大,一次能获得大范围的形变场,减少了传统条带InSAR需要事后拼接、解缠等带来的误差,提高形变监测的精度.
  • 摘要：利用日本ALOS-2和欧空局Sentinel-1A卫星获得的尼泊尔地震同震形变场,结合GPS同震位移数据,联合反演了断层滑动分布特征和空间展布,进而初步确定了可能的发震断层.结果表明:尼泊尔地震的同震形变场主要集中在150km×100km的范围内,且分为南北两个相邻的形变中心,南形变中心的视线向抬升量为1m,北形变中心的视线向沉降量为0.5m,均位于发震断层上盘.位于形变抬升区的KKN4和NAST两个GPS站,抬升量和南向运动量均达到了m级,而远离震区的其它GPS台水平和垂直观测量均在1cm以内.联合反演得到的断层位错分布主要集中在沿走向150km,沿倾向70km的范围内,最大滑动量为5.59m,平均滑动量为0.94m.断层面倾角在浅部约为7°,随着深度增加,倾角逐渐变大,到垂直深度20km时倾角接近12°.
  • 摘要：近十几年来,热红外异常作为一种地震前兆一直被研究,随着红外遥感技术在地震学领域的不断应用,对地震热异常与地震孕育、发生的关联性有了更加深入的认识,并取得了一定进展.统计研究结果表明,大地震发生前后震中附近区域都会出现不同程度的热红外异常现象,但由于基本温度场等低频背景信息因素的影响,地震热信息属强干扰下的弱信号,其信息提取仍是研究地震热红外异常的关键点和难点.本文应用MODIS11A1地表温度数据,通过小波变换去除低频背景信息及高频噪声后提取汶川地震热红外异常信息,获取热红外异常特征,对进一步研究地震热红外异常弱信息具有借鉴作用.
  • 摘要：基于通信卫星的导航系统具有把全频通信拓展为全频导航的潜力。考虑到目前GEO通信卫星多采用C波段和Ku波段，而Ku波段雨衰显著高于C波段。CAPS选用C波段作为基本导航频率。鉴于转发式测定轨和虚拟星载原子钟分别为高精度的星历和转发器出口时间提供了重要保障，与L波段的GPS类卫星导航系统相比，CAPS电离层影响较小。综上，基于通信卫星的导航系统对于高精度的空间大地测量和地球动力学研究具有独特的优势，并将对地球系统科学的发展发挥有力的推动作用。
  • 摘要：利用影响InSAR监测精度的大气延迟来反演水汽含量的变化,可以为气象学研究提供一种新的观测量.然而,InSAR得到的是主辅影像上的差分水汽含量,不能直接用于气象建模.本文首先分析了InSAR差分水汽的理论精度;然后借鉴SBAS中短基线组合的构网方式,基于现代测量平差、稳健估计和地统计学手段,利用时间序列上的多幅InSAR干涉图分解出各SAR成像时刻的水汽分布.为增加约束条件解决方程秩亏问题,本文假设所有SAR成像时刻的水汽在时间上服从零均值分布.以华北平原地区为例开展试验研究,选取了多景Envisat-ASAR影像进行水汽反演研究,成功获取了对应的多个成像时刻的水汽分布.以同步的无云条件下的MERIS影像作为验证数据,结果显示反演的水汽值与同步的MERIS较为一致,两者空间相关系数均很高,PWV差异的标准差为毫米量级,说明本文研究的InSAR差分水汽分解方法具有较高的可靠性.
  • 摘要：顾及地壳结构的影响建立了基于同震变形的大地测量联合反演模型，该模型不仅可反演断层的位错参数(断层几何参数及滑动量分布)，还需同时反演地壳结构的介质参数(地球结构分层介质参数等)，结合近年来发展的非线性反演算法(基因算法)，通过施加一定的边界约束，可同时反演球体位错模型的断层参数及地球介质参数，给出一个严密的反演结果，进而研究分析该区域内同震的地球内部活动特征。对于非线性反演算法来说，由于缺少不确定信息，对参数的精度估计、置信区间的评定是个困难的问题，因为就其建立的反演方程来说，不可能产生线性化反演方程的矩阵求逆进而确定参数精度。本文采用了Bootstrap法来获得反演参数的置信区间以建立对反演结果的精度评定，该方法只依赖于给定的观测信息，不需要其它的假设和增加新的观测。
  • 摘要：基于半空间分层位错模型，本文得到了2011日本大地震的同震形变和重力变化正演结果，进而结合海底地形模型估算了地形效应对同震重力变化的影响。本文采用斜面体模型描述地震近场区域的地形起伏，综合考虑倾斜海底以及莫霍面上水平形变对质量迁移的贡献，分别得到了海底及莫霍面地形倾斜对同震重力变化的改正效应。结果表明，莫霍面效应的贡献与海底效应正负相反，幅度相对较小，可部分抵消海底的贡献。同时，由于地形效应引起的海水质量重新分布也对同震重力变化起到改正作用，其贡献与莫霍面效应量级相当。综合海底、莫霍面及海水三者的贡献，该地形效应总的影响对2011日本大地震同震重力变化的改正量可达10%。
  • 摘要：本文利用2009—2013期GPS水平速度场数据,采用Defnode负位错程序估算了长乐—南澳断裂带现今的闭锁程度分布.结果表明,现今长乐—南澳断裂北段大部分处于闭锁状态,闭锁深度约21km,闭锁比例0.99.南段只有地表以下6km闭锁比例较高,在12km处约为0.33,深度超过12km就变为完全蠕滑.在闽江口断裂和永安—晋江断裂与长乐—南澳断裂的交汇区域,深度12km-21km之间,闭锁比例较相同深度较低,约为0.76和0.86.而在中段,九龙江下游断裂与长乐—南澳断裂的交汇区域闭锁比例出现较大的突变.说明了其他断裂与长乐—南澳的交汇可能导致后者在交汇区闭锁比例的改变,而这一改变值的大小可能与其他断裂的活动强度有关.
  • 摘要：南极冰架是南极气候系统中联系冰盖与大气海洋的重要组成部分,在全球变暖的背景下,南极冰架发生显著变化且具有复杂的区域性特征;南极海冰在海洋与大气相互作用过程中起着关键作用,近年来南极海冰整体呈现出增长趋势,且具有区域不一致性.冰架底部融化产生的淡水可能引起输入海区海水盐度的下降,使得海冰更加容易形成,而海冰面积的扩大使得区域能量发生变化,大气引起的冰架表面融化会减弱.冰架与海冰的相互作用机理十分复杂,有必要深入开展研究.本报告将就可能存在的机理、目前卫星观测所取得认识做探讨交流.
  • 摘要：DISP遥感影像是拍摄于20世纪60年代的早期胶卷影像，与近期的遥感影像相比影像处理具有更大的挑战性，如数据质量差、形变大、影像覆盖范围大、影像参数不完整等，给在南极区域的研究应用带来了困难。本文主要针对DISP影像在南极冰盖研究首要也是最重要的几何定位方面开展研究，为后续南极冰盖表面特征变化研究奠定基础。
  • 摘要：南极冰盖面积约1400万平方公里,其冰雪质量变化直接影响全球海平面变化.2002年3月发射的GRACE重力卫星,极大地改进了对地球时变重力场认识,为研究南极冰盖质量变化提供了现势条件.由于受卫星轨道误差、卫星K波段测距误差、加速度计测量误差以及卫星姿态测量误差等因素对时变重力场的影响,时变月平均重力场模型误差随着球谐系数阶数的增加而增加,且误差积累加快.针对时变重力场的误差特点，为了得到高精度的质量变化结果，需要对时变重力场进行空间滤波处理。国内外研究学者提出了不同的空间滤波算法，主要常见的滤波方法有高斯滤波、各向异性滤波、扇形滤波和维纳滤波，以及去相关滤波。不同的滤波方法有一定的差异性，分析这些滤波方法在南极冰盖质量反演中的优势性，利用这些较好的滤波方法计算了南极冰盖质量变化情况。
  • 摘要：本文以GPS为技术手段,通过对南极洲及其周边地区的GPS测站采集的大量观测数据进行高精度的处理与分析,获取南极大陆不同地区的水平和垂向位移的情况,并对南极板块运动和冰川均衡调整进行定量的研究,从而为其他地球物理现象的研究提供参考.
  • 摘要：根据最新的CRUST1.0地壳模型给出的青藏高原平均地壳结构,建立了符合该地区真实地球模型TC1P,利用GLDAS水文模型和GRACE重力数据产生了假设已知或给定的水文(水储量变化)信号.采用区域地球模型TC1P和全球平均地球模型PREM,分别模拟表面位移和重力变化,还基于给定水文信号模拟的GPS和GRACE数据,用或许不合适的PREM,进行水文信号反演.研究发现:(1)TC1P较PREM,在15km深内,地壳较硬,15km深以下,地壳较软,这使其分别计算的勒夫数和负荷格林函数显示较大区别.
  • 摘要：本文提出了一种TanDEM-X双站InSAR数据处理方法，以老虎沟12号冰川为例，获取了空间分辨率达10m、高程精度2.2m的DEM，利用高精度GPS高程资料进行精度评估，精度达到了HRTI-3DEM要求，初步验证了该技术在复杂地形区域DEM制图的能力，以及全球地形提取巨大的研究价值和应用前景。
  • 摘要：The ALOS/PRISM stereo images with fine resolution,wide swath and high base-to-height ratio have seldom been utilized to estimate the mass balance of mountain glaciers.In this paper,we adopt ICESat/GLAS GLA14 and Landsat7/ETM+ L1T image as height and horizontal control sources to generate a new DEM from ALOS/PRISM forward/backward stereo images and applying the SRTM as benchmark DEM to study the 1999-2010 mass balance of mountain glaciers in Tuomuer-Khan Tengri Mountain Ranges,Central Tienshan.
  • 摘要：念青唐古拉山位于青藏高原内东南部,2001年时冰川覆盖范围约为795Km2,其西北坡位于青藏高原第二大湖泊纳木错流域内部,并补给纳木错湖泊.根据ICESat监测,2003-2009年纳木错水位增长速率为0.26m/a,显示出念青唐古拉冰川可能加速退缩.为了定量分析念青唐古拉山冰川物质平衡以及冰川物质亏损对纳木错增长的贡献,以2000年获取的双波段SRTM地形为基础,并使用TanDEM任务双站模式于2011至2014年间获取的六对雷达影像构建地形,采用地形差分手段探测其间冰面高程变化及冰川物质平衡.对X波段SRTM覆盖区域,由于波长相同因此雷达穿透深度差异得到避免;而在X波段SRTM未覆盖区域,我们采用邻近区域的C波段与X波段SRTM差分获取的雷达波穿透深度差异,约为1.56m,而后矫正TanDEM地形与C波段SRTM地形差分的结果.
  • 摘要：本文联合验潮站重构海平面、卫星测高、海水温盐度和GRACE数据，利用小波分析和傅立叶谱分析方法，研究得到平均海平面存在准26年和准11年的长周期变化。1993年以来平均海平面表现的加速上升，主要是准26年长周期信号的影响。而2004-2014年的平均海平面上升速率较1993-2003年的结果明显减小，是准11年周期信号的影响。比容海平面变化存在准14年的长周期变化信号。该长周期信号使2004-2014年观测的平均比容海平面增速变缓。将去掉长周期变化影响的平均海平面和比容海平面的变化趋势相减，得到平均海水质量变化趋势，结合由GRACE卫星观测到的海洋区域平均质量变化，讨论了较适用于海水质量变化研究的GIA模型，定量给出了2004-2014年海水质量变化对平均海平面线性变化的贡献。另外，联合GRACE数据和陆地水文模式资料，计算了陆地冰川融化和陆地水变化对全球平均海水质量变化的贡献。并将结果与海洋区域的计算结果进行比较，结果较为一致。海平面变化对全球气候变化具有重要影响，与人类生活密切相关。全球平均海平面变化成因主要包括:1)海水温盐度变化引起的比容海平面变化;2)海水质量变化引起的海平面变化。
  • 摘要：本文联合GRACE重力卫星、水文模式和地下水实测资料,在季节尺度、年际尺度和趋势项上探讨了华北平原地下水储量变化的规律.为了利用GRACE研究地下水变化，将GLDAS,CPC,CLM4.5和WGHM水文模式输出的冰雪和土壤水储量变化结果求取平均，并从GRACE结果中扣除，从而估计华北地区的地下水储量变化。为了与利用GRACE重力卫星和水文模式得到的地下水结果进行独立的对比分析，本文收集了水利部全国地下水动态信息网提供的华北平原地区浅层地下水水位变化时间序列。
  • 摘要：本文通过选择覆盖珠海区域的不同分辨率下的多景SAR影像，其中中高分辨率的ALOS1/PALSAR21景以及43景TerraSAR-X来进行时序形变计算来分析不同精度下的外部DEM对不同分辨率下的时序InSAR的具体影响。首先，通过采用提出的升降轨融合方法对覆盖该区域的TSX/TDX进行迭代处理来获取高分辨率、高精度的外部TSX/TDX DEM;然后，分别采用不同精度的外部DEM(SRTM,TSX/TDX)来计算中高分辨率时序InSAR以及高分辨率SAR影像的时序结果;最后对结果进行对比分析，来获取外部DEM对时序InSAR精度的具体影响极其表现形式，同时为不同情况下的外部DEM选择给出指导。结果表明，高精度的外部DEM(TSX/TDX DEM)对高分SAR的时序InSAR有着较大程度的改善，尤其针对高楼林立的城区，能够有效改善因低分辨率外部DEM残留下来的干涉条纹，为后续相位解缠提供有利条件。而对于中高分的时序SAR而言，高分的外部DEM在山区有着一定的改善效果，但对于城区的改善情况不是很明显。
  • 摘要：重力场数据通常以两种形式存在,一种是(近)地表观测的空间站点或网格数据,另一种是采用空间卫星数据反演得到的谱域球谐系数数据.因此,在高精度重力场数据融合时,需要将这两种数据源,通过加入权重来进行重力场的有效确定.进行权重确定时,需要统一这两种数据的误差形式.基于此需求,根据误差传播定律,推导了空间网格数据误差在球谐谱域的表达公式,并在算法上采用了FFT,提高了空间数据误差到谱域误差的估计效率.此外,还以测高数据和大地水准面数据为例,估计了不同球谐阶次,以及协方差等对空间数据误差的影响.
  • 摘要：2015年7月3日9时7分新疆维吾尔自治区和田地区皮山县发生了6.5级地震,根据中国地震台网测定,震中位于39.8°N,106.3°E,震源深度为10km.此次地震发生在泽普断裂一带,断层为NW走向的早中更新世隐伏断裂.震前该区域积累了长期有效的热红外亮温资料,采用小波变换和相对功率谱法对其进行热红外异常信息提取,意在研究异常随时间变化的分布特征、持续时间及异常区特征功率谱幅值.通过设定局部扫描区间37°N～45°N,100°E～112°E可发现,震前热异常分布及演化特征为:(1)在空间分布及演化特征上,热异常起始于和田断裂以北的区域,随着时间推移逐渐向西南方向扩张,其过程始终与断层走向基本一致,随后在塔里木盆地西段出现大范围热异常,至6月27日异常面积达到最大,之后进入异常收缩及恢复阶段,其特征周期为11天.(2)在时间演化特征上,6月初出现热异常,至发震时刻持续时间长达30天以上,其异常最大幅值在10倍左右,该次地震发生在平均值峰值后的下降阶段.上述特征均满足大地震前的热红外异常判定条件.
  • 摘要：Tracking the formation and full evolution of polar cap ionization patches in the polar ionosphere,we directly observe the full Dungey convection cycle for southward interplanetary magnetic field (IMF) conditions.This enables us to study how the Dungey cycle influences the patches' evolution.The patches were initially segmented from the dayside storm enhanced density plume at the equatorward edge of the cusp,by the expansion and contraction of the polar cap boundary due to pulsed dayside magnetopause reconnection,as indicated by in situ Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS) observations.Convection led to the patches entering the polar cap and being transported antisunward,while being continuously monitored by the globally distributed arrays of GPS receivers and Super Dual Auroral Radar Network radars.
  • 摘要：太阳光球视向磁场综合磁图(synopticmap)是目前3维大尺度日冕模拟的主要数据输入源.边界敏感性研究表面日冕模型的模拟结果在很大程度上依赖于输入综合磁图的质量.传统的综合磁图假设光球磁场在27天内不发生明显的变化,由一个卡灵顿周的磁图经过处理构成.这种综合磁图混淆了光球磁场在时间与空间上的变化,不能很好的反映某一时刻光球磁场的实际情况.通量传输(SurfaceFluxTransport)模型是模拟光球径向磁场的一种方法,它考虑了光球的较差自转、经向流和超米粒组织耗散等作用,并将新的磁图观测融合到模型中,能够给出在某一时刻光球磁场的最优估计.以表面通量输运模型作为数据输入,通过投影特征边界处理方法,连续驱动SIP-CESE-MHD三维日冕模型.通过模拟三个卡灵顿周的动态演化并与多观测日冕图像进行比较,展示了该数据输入方法模拟全球日冕基本结构如冕流,冕洞位置和临界面及其演化的能力.
  • 摘要：电子回旋脉泽辐射是空间和天体物理中一种重要的辐射机制,通过该机制产生的射电波常常表现出反常模偏振特征.在太阳射电观测中,不同类型(不同物理环境)的射电辐射的偏振特性则较为复杂:它们有的具有强烈的反常模偏振,有的具有强烈的正常模偏振,也有的具有非常微弱的偏振特征.另一方面,阿尔文波是日地空间中常见的波模.近年来,一系列工作说明阿尔文波会对电子回旋脉泽的物理过程产生重要影响.特别地,高强度阿尔文波的出现可定性改变电子回旋脉泽辐射的偏振特性,即使得辐射由原来以反常模为主变为以正常模为主.本报告则进一步讨论了脉泽辐射在发生这一定性改变时所对应的阿尔文波的临界强度随各种物理参数的变化情况.首先采用天体观测中常见的具有低能截止特征的幂律谱高能电子来驱动脉泽辐射.根据计算的结果,在这种情形下阿尔文波的临界强度的典型值为0.1(相对于背景磁场强度,也即相对于背景磁场的能量密度为0.01).若考虑到这些高能电子同时被封闭的磁场结构(磁镜)捕获而因此具有损失锥分布,结果表明此时阿尔文波的临界强度可以明显变低.该报告结果或许能为人们讨论太阳Ⅰ型射电暴以及微波尖峰辐射的偏振特征提供一种新的思路.
  • 摘要：本文主要基于光球磁场和日冕白光偏振亮度等卫星观测数据,统计研究不同太阳活动相期间太阳风参数(磁场、密度、速度、温度、质量流量等)在源表面处的全日面分布情况.日冕附近的磁场和等离子体参数目前还没有直接的局地观测,但可以通过三维MHD模拟获得.然而三维MHD模拟需要大量的计算资源,不适合做长期演化规律的研究.因此,本文源表面处的磁场分布是通过PFSS模型外推获得,密度分布是由LASCO/C2的白光偏振亮度反演得到,速度分布利用Ulysses的绕日飞行数据结合电流片位置信息得到,质量流量是密度和速度的乘积,温度的分布则是根据前面得到的磁场和密度分布自洽地确定的.统计结果表明源表面处的质量流量分布与磁场分布有密切联系,较高的质量流量对应电流片区域而较低的质量流量对应冕洞区域.利用多种观测数据得到的源表面全日面结构还可以进一步作为日冕行星际三维MHD模拟的初边值条件,比目前主要使用的均匀初边值条件更符合物理实际.
  • 摘要：Whistler-mode chorus emission in the low-density plasmatrough contributes significantly to the radiation belt electron dynamics.Chorus was usually considered to occur in the frequency range 0.1--0.8 f ce (with the equatorial electron gyrofrequency fce ).We here report an event of intense low-frequency chorus with nearly half of wave power distributed below 0.1 f ce observed by the Van Allen Probes on 27 August 2014.This emission exhibited little discrete rising tones but mainly the hiss-like signatures,had the high ellipticity of～1 and propagated quasi-parallel to the magnetic field.Compared with the typical chorus,the low-frequency chorus can produce weaker (2 times at～MeV and even up to several orders of magnitude at～0.1MeV) momentum diffusion of the near-equatorially trapped electrons,but much stronger (1--2 orders of magnitude) pitch-angle diffusion near the loss cone.The acceleration and particularly loss effect of such intense low-frequency chorus may need to be taken into account in future radiation belt models.
  • 摘要：本文根据低纬Vanimo台站闪烁和ROCSAT-1卫星实地探测数据，首次发现了低纬度电离层闪烁和实地探测的等离子体块(blob)同时出现的现象，为低纬度电离层闪烁也可由等离子体块所引起的观点首次提供了实地观测的直接证据。结果还显示，在等离子体块出现期间同时出现了SSF现象。探测到的与闪烁和SSF相关的等离子体块，其出现高度在F层高度，特征尺度为800km，块中的等离子体密度强烈扰动;等离子体块主要由来自低层的O+离子上升所形成。研究还分析了等离子体块引起闪烁的机制，认为等离子体块可能与东向的极化电场有关，扰动的电场引起块中等离子体密度的扰动，从而引发闪烁。
  • 摘要：磁场重联是日地空间中基本的等离子体过程之一,其出流区边界处间断面结构对磁能的转化起着非常重要的作用.从82个已报道的磁场重联事件入手,利用WIND,ACE等卫星的观测资料,对重联出流区边界的间断面进行认证并做了相关的统计分析.主要通过R-H关系拟合,并结合间断面上下游等离子体特征和磁场特性,以及多个卫星观测方法对间断面类型进行认证.已报道事件大都以Petschek-type理论模型作为基础,慢激波则在此模型中起着非常重要的作用.
  • 摘要：太阳日冕物质抛射(CME)是空间天气中急剧爆发的,并伴随大量能量释放,会对空间天气产生大范围扰动的关键现象.MHD(磁流体力学)能自洽地描述等离子体,并能在全球范围内捕捉日冕动力学变化,因此对研究日冕对CME爆发的响应来说,MHD是很好的工具.使用六片网格下的三维守恒元／解元(CE/SE)磁流体力学模型,用加入已有的体积加热方法得到三维日冕太阳风的稳态解.然后加入热传导项,研究热传导对太阳风分布的影响.进一步利用模拟出的背景场,在太阳表面加入逐渐上升的磁通量绳来模拟CME爆发,就可以比较热传导项对日冕物质抛射在日冕传播过程中密度、温度、速度等的影响.
  • 摘要：电离层总电子含量TEC是电离层的重要参量之一,TEC的变化受太阳天顶角影响,与昼夜交替规律相符,具有日周期性,其周期接近于地球自转周期,呈现白天TEC大、夜间TEC小的周日变化规律.但是,由于电离层形态的复杂性,其自由电子的产生、损失和输运受到太阳、磁层和高层大气的影响,因此TEC的周日变化还具有逐日变化特点.本文对周日变化进行高阶统计分析,研究其变差系数、偏度系数和峰度系数特征,进一步认识周日变化规律,是TEC短期预测和电离层空间天气预报的研究基础.
  • 摘要：中纬夏季夜晚异常是中纬度地区在夏季出现的电离层异常现象,以西南极沿海地区最为典型.本文用西南极地区的GPS跟踪站数据提取了陆地地区的电离层TEC值,用测高卫星Jason-2数据提取了海洋地区的TEC值,用COSMIC掩星数据提取了电子密度在不同区域和不同高度上的变化.结果表明,西南极地区电离层的中纬夏季夜晚异常出现在以别林斯高晋海为中心的广大区域,出现时段在每年的10月底到次年3月初,在一天的变化中是夜晚电子密度增加白天电子密度降低,在垂直结构上以顶部电离层的电子密度增加为主.
  • 摘要：对SDO/HMI的hmi.sharp_cea_720s进行三维势场或无力场外推后,数值上寻找磁中性点是一个重要的事情.本工作通过递归算法寻找磁场大小的最小值,能精确的找到三维磁场的所有中性点的位置.
  • 摘要：与北美地区页岩气主要形成于海相富有机质泥页岩层系相比,中国沉积盆地在多旋回的构造演化过程中,发育了海相、陆相及海陆过渡相３类富含有机质的泥页岩层系,具有"多层系、多类型、多演化、多成因"的特点.陆相页岩盆地以鄂尔多斯盆地最为典型,也是目前中国陆相页岩气取得突破的主要区域.鄂尔多斯盆地的多期构造演化对页岩储层的沉积厚度、孔隙类型、孔隙结构、矿物组成、有机质成熟度以及裂缝特征等储层特性都有一定的影响.盆地热演化和构造变形作用共同决定页岩的有机质成熟度，而不同成熟度的页岩其有机质孔隙发育程度不同，对页岩气的吸附能力也存在差异，最终会影响页岩气的赋存状态和含量。2009年，Ross和Bustin在研究不同成熟度页岩的吸附性能时发现，高成熟页岩单位质量有机质中具有相对更大的微孔体积和比表面，相对低成熟页岩来说，吸附能力受控于有机碳的特性在高成熟度页岩中体现更加明显。成岩过程中，黏土矿物的转化可导致相关孔隙结构的变化，进而影响无机组分吸附页岩气的作用。因此，黏土矿物对页岩的吸附性能也有重要影响，尤其在低TOC的页岩中，伊利石等黏土矿物具有微孔结构，也能够吸附气体，相关研究表明，页岩总孔隙度可随着Si/AI值的降低而增大。随着成熟度增加，页岩储集层的主要孔隙网络系统由无机孔隙向有机质孔隙转变，有利于提高页岩吸附能力。
  • 摘要：关于地震活动的观测和数值计算均表明,断层面是非均匀的,存在着所谓的障碍体与凹凸体,不仅导致了应力的非均匀性,而且导致了断层强度的非均匀分布和阻抗破裂增长方面的非均匀性,对地震破裂的生长和传播有很强的作用.从鲜水河断裂带上历史地震和地层的分布来看，鲜水河断裂带上1972年以来主余型和孤立型的中强震主要发生在贡嘎山岩体以北的段落，即这些主余型和孤立型的地震均发生在古生代一元古代沉积岩、变质岩的环境中，而鲜水河断裂带上仅有的两个震群型地震，即1972年康定震群和2014年康定震群，则均发生在贡嘎山中新生代花岗岩岩体周边（廖林等，2015）。从2014康定震群的10天内地震蠕变曲线、30天内地震日频度，以及余震序列的时空展布上看，2014康定震群也具有明显的时间分段性与空间分段性，并且局限于色拉哈段在古生代沉积岩的段落，没有沿着主震的发震断裂向第三纪花岗岩岩体内部延伸，其中11月22日至11月23日，中小震基本上围绕着色拉哈段分布，且仅止步于色拉哈段与第三纪二长花岗岩交接处，余震表现出明显的NW向密集分布的特征，密集分布区长达30km，充填了色拉哈段与折多塘段之间的阶区，且阶区北南两侧均有余震发生，但花岗岩岩体内部余震极少。
  • 摘要：2008年以来东亚地区发生了3次8级以上浅源地震,分别是2008年5月12日中国汶川M8.0地震、2011年3月11日日本M9.0大地震,2015年4月25日尼泊尔M8.1地震.其中汶川地震发生在陆陆碰撞带,尼泊尔地震发生在陆陆俯冲带,日本M9.0大地震发生在岛弧-洋壳俯冲带.这3个8级以上大地震均为逆冲型地震,分别代表了3种不同的板块构造类型,对比这3次地震震前的红外温度场异常,有助于进一步理解板块构造及其与温度场的耦合作用.这3个地震震前的地温异常的时空展布特征与各自的板块构造位置、发震构造相符，对比这3个地震的震前地温异常，可以得到以下结论：俯冲带上的大地震，震前的温度异常范围要远远大于板块碰撞带上大地震的震前温度异常；俯冲带地震后地温异常快速消散，而碰撞带地震震后温度异常有短时间的降低，之后又持续增加的现象，与震后大量的余震有关；无论是俯冲带还是碰撞带的地震，震前温度异常大部分都分布在主动盘的一侧；龙门山造山带和喜马拉雅造山带有效阻止了地震后温度异常向被动盘扩展，但日本岛弧不足以阻隔震后温度异常的扩展。
  • 摘要：三峡水库库区位于长江上游尾端,地处我国地势第二级阶梯东缘.长江三峡工程作为世界上最大的水利工程,于2003年5月建成开始蓄水以来,增加了长江三峡库首区的地震活动性,其中多数属水库诱发地震.利用在此期间所发生的400多个地震事件目录，首先反演出了两个主震和较大余震的震源机制解。在此基础上，利用广义射线理论合成相应主震的远震理论地震图，通过与实际观测的远震事件波形进行对比，估算出了主震的震源深度。同时利用双差定位方法对主震和所有余震进行重新定位，获得了两个主要活动断裂的空间分布几何形态。结果表明位于巴东地区高桥断裂南端的活动断裂，其断层走向为75°，倾角约80°，这个结果与巴东地震的震源机制解有很好的一致性，该活动断裂推断为一个右行走滑断裂。另外一个活动断裂位于秭归地区的仙女山断裂末端，断层倾角近乎垂直，该断裂推断为东盘向上逆冲的断层，与GPS资料揭示的黄陵背斜的抬升速率大于其西侧秭归盆地抬升速率的结论一致。
  • 摘要：大庆及邻区的深部探测研究成果较为丰富,研究程度较高,但对地壳浅部隐伏断裂的研究程度较低,根据大庆油田的石油地震勘探EW10A剖面,可以判定断层的存在与形态,但是由于石油地震勘探工作主要针对较深的目标层位,这使得石油地震勘探EW10A剖面没能较好的反映该区断裂浅部地质构造特征,为了确定该区的地壳浅部地质构造,在EW10A地震勘探剖面附近布置了2条跨大庆长垣西缘断裂的浅层地震探测剖面.通过采用高精度浅层地震反射勘探方法以及浅层地震反射数据处理,对长垣西缘断裂浅部地质结构和构造进行了高分辨率地震反射成像,结合区域地质和钻孔资料,对大庆长垣西缘断裂的浅部地质构造和断裂特征进行了研究.
  • 摘要：本研究选取中国地震科学台阵探测项目(ChinArray)的104个宽频带流动台站，利用网格搜索反演得到235个地震事件（Mw介于3.0到6.0）的震源机制解。结合前人结果及GCMT目录，共得到460个地震事件（Mw介于3.0到6.0）震源机制。整体上最大主应力轴绕喜马拉雅东构造结顺时针旋：在华南块体内部最大主应力轴NW-SE向，在川滇块体内部渐变为NNW-SSE向，在印度支那块体内部则旋转为NE-SW向。研究区地震在几个特定区域分布相对集中：腾冲火山附近震源机制解以走滑为主，兼少量的逆断层，该区地震可能与腾冲火山构造区岩浆活动和印度板块的俯冲有关；丽江-小金河断裂带附近震源机制解以走滑为主，有少量的正断层和逆断层，表明丽江-小金河断裂的复杂性，在断裂的不同位置所受的应力方式不同；红河断裂附近没有地明显的震活动，与较小的红河断裂滑移速率一致，但在红河断裂的北东方向，与其平行的南华-楚雄-建水断裂有一定数量的地震发生；四川盆地附近，沿得雨错-饮马湖断层的西南段，震源机制以走滑和逆断层为主。
  • 摘要：利用二维射线追踪走时反演RAYINVR算法(Zelt&Smith,1992)1对芦山震区的乐山-芦山-小金剖面折射反射地震探测数据中的S波资料进行反演,获取剖面二维地壳S波速度和界面形态.并结合地质、P波结果对S波速度结构与发震构造关系进行解释研究.
  • 摘要：A Mw 6.2 Ludian earthquake struck Ludian County at 08:30:11 UTC (16:30:10.2 PM local time) on August 3rd,2014,and is one of the most destructive earthquakes which occurred on an unmapped active fault east of the Xianshuihe-Xiaojiang fault system between the Chuandian rhomb block (the Sichuan-Yunnan block),southeastern Tibetan Plateau,and the South China block,a stable tectonic terrain.Field investigation indicates that the length of the primary surface rupture zone produced by the Ludian earthquake may reach up to 8 km along the Baogunao-Xiaohe fault.
  • 摘要：为了探讨丽江-小金河断裂在青藏高原东南缘应变分配中的作用和分析其未来地震危险性,开展了丽江-小金河断裂的晚第四纪滑动速率和古地震序列的详细定量研究.通过详细的野外断错地貌差分GPS测量获得了断裂上的位移量,并通过放射性碳和光释光对地貌面年龄进行厘定,结果表明,在大梨树村断裂的晚第四纪晚期左旋走滑速率约为2.0mm/a,而在尖山营村,断裂的全新世左旋走滑速率约为3.0mm/a,垂直滑动速率为0.2mm/yr,在长坪村左旋滑动速率为3.6～4.8mm/yr,而垂直滑动速率为0.9-2.4 mm/yr;在红星村,左旋滑动速率为3.1～4.3mm/yr,而垂直滑动速率约为0.5mm/yr.
  • 摘要：Farallon平俯冲直接影响了美国中西部地质演化过程,比如美国西部的Seaway,Laramide造山运动等.沿着加利福利亚州到科罗拉多州的地质证据表明,向东的Farallon平俯冲直接对应了厚的Shatsky隆起共轭块体.现今该俯冲板块位于中下地幔深度.全球层析成像结果一致显示美国中部下方下地幔存在高速异常体.但由于解析度的原因,对其精细结果,尤其是高速体的倾角有较多争论.Sigloch和Mihalynuk(2013)认为该异常体呈垂直分布,提出异常体由向西的俯冲形成.因而获取中下地幔的残遗俯冲板块的精细结构将为研究俯冲过程及板块构造历史提供最基础的资料.本研究分析了位于西班牙下方的深震在美国透镜计划台网记录的波形数据,得到了位于美国中部下方中地幔中的高速异常体结构.结果表明该异常体朝东北方向倾斜(35°倾角),厚度为400-500公里.波形数据中的多路径效应表明了其上下表面都是比较尖锐的.进一步对板块重构分析,将得到的异常体在时间上反推,得到的位置和白垩纪向东俯冲Farallon板块相吻合.结果同时表明Farallon板块和北美板块之间存在很强的耦合作用.而该俯冲板块很厚的厚度有可能是在平俯冲阶段的纯剪切增厚或进入下地幔的摺叠过程所致.
  • 摘要：《深部探测技术集成与断面构造物理综合解释技术实验研究》(SinoProbe-02-06)课题是深部探测专项的第二个项目"深部探测技术实验与集成"(SinoProbe-02)所属的第六课题,也是项目的综合研究课题.该课题由中国地质科学院地质研究所组织承担，并与同济大学、吉林大学、中国地质科学院矿产资源所、国土资源地质实物资料中心、中国地震局地球物理所等多家单位共同完成。经过近7年努力和奋斗，取得了以下主要成果：(1)成功的实验了反射、折射联合探测技术，为深部探测提供了新的技术支持。联合探测技术实现了节约采集成本、提高折射覆盖次数、提高分辨率、提高观测质量、获得反射Moho的单次剖面、通过折射和反射约束处理提高处理精度等多个目标。(2)沿深地震反射剖面编制了廊带地质图和0-5km剖面地质图。进行区域与剖面数据综合解释研究。完成了青藏腹地、青藏东缘、华北北缘、华南、松辽盆地等五片探测剖面研究区域的构造位场资料综合研究，同时开展青藏东北缘非地震资料综合研究，龙门山宽频地震资料综合研究以及东北地区（松辽盆地）反射剖面与地质资料综合研究等工作，为地震剖面的综合解释提供了地表地质资料和区域地球物理场资料。(3)集成了其他课题组实验研究的探测技术、处理、解释技术，建立了深部探测技术指南（建议稿）。内容包括深地震反射剖面采集、处理技术指南；人工源深地震测深技术指南；宽频带地震观测技术指南；大地电磁测深法技术指南等四部分。为进一步深部探测工作做出了技术准备。(4)制定了深部探测技术与成果科普视频一部。包含地球的结构特征、重力深部探测技术、磁力深部探测技术、大地电磁深部探测技术、地震深部探测技术等5个科普内容。达到了通俗地向公众宣传、介绍深部探测工作和主要成果的目的。
  • 摘要：深部固体矿床勘探不仅要求能够识别矿体的性质还要求能够判断矿体的方位和走向.目前一些常规仪器还不具备这种能力,而多分量感应测井仪器由正交的三个发射线圈和正交的三个接收线圈组成,能测量XX,XY,XZ,YX,YY,YZ,ZX,ZY和ZZ分量.对这些分量的分析处理(特别是交叉分量)能够有效的识别矿体的方位和走向,因此该方法在矿床评价中会有独特的优势.本项研究中,利用三维矢量有限元算法分析多分量感应测井仪器不同分量所具备的探测特性,从而推动该仪器在深部固体矿床测井评价中的应用.结果表明，在模型一上ZZ分量对高阻体响应更敏感，当仪器距离矿体较近时，ZZ分量在高导处表现出电阻异常，而随着距离增加，ZZ分量曲线在正对矿体中心位置出现凹陷。YY分量对高导矿体响应更敏感，但当仪器靠近矿体时，在高阻处表现出电导异常且异常幅度较小，因此无法仅利用ZZ或YY(XX)分量识别矿体的性质。XZ分量在高阻和高导矿体上都具有正幅度而ZX分量具有负幅度。
  • 摘要：基于天然场源激发极化法的研究从20世纪70年代至今，国内外学者做了大量理论研究和实际野外或实验室实验。由于其场源与大地电磁相同，因此在水平层状介质IP研究中可代入Multi-Cole-Cole模型并对五类断面类型进行计算对比。用Multi-Cole-Cole模型表征极化特征,试图找到合适的IP特征参数.模拟计算五种三层经典地电模型并进行分析;计算模型中两组极化参数取不同值时,视阻抗、相位的频谱规律并单独分析第二组极化参数对频谱的影响权重及各参数作用.Multi-Cole-Cole模型作为天然场源IP模型由于参数多能表征更多的IP信息,计算结果表明其具有研究价值.
  • 摘要：作为拉萨地块内部较为年轻的近南北向新生代构造,亚东-谷露裂谷(YGR)形成的动力学机制,对研究青藏高原壳幔间相互作用和成矿机制等问题具有非常重要的作用.由大地电磁测深数据三维反演得的亚东-谷露裂谷北段三维电性结构表明,裂谷下方存在一个向东倾斜的电性梯度带与下方的高导体相连,中地壳的低阻体随深度的增加逐渐向裂谷下方深处汇聚.由三维正演计算得到的r.m.s.拟合差变化进一步证实了裂谷下方"双莫霍面"的存在,其上界面深度约为60km,下界面深度约为80km.根据上述电性特征,除了部分熔融作用,藏南中下地壳的低阻体也可能起因于板块不断汇聚所导致的岩浆底侵和深部软流圈物质的上涌.由三维反演得到的中下地壳低阻体电阻率值,藏南中下地壳岩石的有效粘度达到了发生流变所需要的程度,YGR的形成可能与其两侧岩石圈流变性的差异有关.另外,拉萨成矿带东段分布的大型铜多金属矿床和铜钼多金属矿床与反演结果中的浅部电性分界面以及中地壳低阻体存在良好的一致性,这可能与中新世西藏高原壳幔物质和能量发生的大规模调整交换,高温物质沿着薄弱地带向上侵入到浅表有关.大地电磁测深数据反演得到的三维电性模型可以为认识西藏高原深部成矿背景,从电性角度提供有力支撑.
  • 摘要：板块构造运动是已知在现今地球上所独有的构造形式,以海洋岩石圈向深部俯冲的形式参与地幔循环为主要特征.一般认为,板块运动的驱动力包括洋脊推力、板片拉力,可能还有地幔拖拽力.相比于已经有定量估计的洋脊推力和板片拉力，地幔拖拽力的大小仍不明确，很少有动力学模型考虑这一作用力。本研究考虑地幔流动对岩石圈底部形成拖拽力的作用，利用数值模拟研究板块俯冲起始。模型考虑不含薄弱带的初始稳定盖层，采用基于实验值的岩石圈强度，并且不使用运动学边界条件。为了产生稳定的水平流场，在模型左下角设置一个宽200km，高300km的温度异常区来促使地幔流动。结果表明，当温度异常不低于310度时，地幔的流动能够产生足够强的拖拽力，克服基于实验值的岩石圈强度，形成新的俯冲板块。由于该模型不包含运动学边界条件，所有作用力都来自于由密度分布引起的内部调整，因此首次自洽地实现了对板块俯冲启动的模拟。将温度异常固定为400度，以岩石圈热年龄和岩石内摩擦角为主要变量，进一步系统化的研究发现了四种动力学端元运动模式：稳定盖层、局部缩短、对称俯冲和非对称俯冲，其中非对称俯冲模式与现今地球的板块构造相对应。当热年龄较小(＜30 Ma)时岩石圈发生局部缩短；当热年龄较大(＞60 Ma)且内摩擦角较大时，岩石圈保持稳定盖层；当热年龄中等时可以出现俯冲模式，但只有当内摩擦角大于15度时俯冲才是非对称的。该研究认识到板块构造的形成条件比前人所设想的条件要严格得多，这可能是其他类地行星没有出现板块构造的一个原因。该研究还指出了软流圈一岩石圈之间的作用力具有提供板块运动驱动力的可能性，为理解板块构造的运动机制提供了新的认识。
  • 摘要：高温高压矿物学实验为理解地震学观测,确定地球内部的物质组成提供重要的实验依据.当前研究集中在利用高温高压实验手段,为描绘下地幔的密度和速度结构提供更为准确的实验数据.该项研究的对象是下地幔最为重要的矿物之一——CaSiO3-钙钛矿.CaSiO3-钙钛矿在下地幔的含量约为8vol.％.研究重点是确定CaSiO3-钙钛矿在下地幔温压条件下的热力学方程,克服之前研究中高温高压原位实验研究的缺乏,致使无法准确获取温度对热力学状态方程影响的信息.实验样品采用的是CaSi03-硅灰石粉末为起始样品。样品加入5 wt%高纯Pt粉作为定压以及传热物质。混合好的CaSi03-硅灰石粉末压制成厚度为～15微米的薄片，并置于两片NaCI或KCI传导和绝热介质间。根据不同的压强需求，采用配置200、150/300、100/300微米直径大小金刚石的对顶砧进行高压试验。实验结果表明，CaSi03无论是在俯冲板片还是在下地幔温压条件下，均以立方体结构存在。同时，利用Mie-Griineisen公式，获得了CaSi03-钙钛矿的体积模量(KO)，体积模量对压强的倒数(K’)，VO，xx，xx。利用得到的CaSi03-钙钛矿热力学状态方程，并结合前人关于布立基曼石与铁方镁石的热力学状态方程的研究结果，建立了下地幔密度和体波波速图像，并分析了矿物组成变化对下地幔密度和体波波速图像的影响。该项研究对深化下地幔的物质组成和速度结构具有重要意义。
  • 摘要：西南天山造山带超高压变质带主要分布于新疆昭苏县的哈布腾苏-科布尔特河一带,最主要的岩石类型为变基性岩系和变沉积岩系岩石.其中变沉积岩系岩石由白云母片岩、石英片岩、钠长石片岩、蓝闪石片岩、钙质片岩及大理岩组成.除大理岩外,大多数变沉积岩中都有一定量的钠长石,本研究以最具代表性的钠长石片岩(SiO2＞70wt.％,Na2O/K2O＞3)为研究对象.根据碎屑岩的化学分类方法,这类片岩的SiO2/Al2O3和(Fe2O3T+MgO)/(Na2O+K2O)等指标均属于正常的杂砂岩(greywacke)成分范围,但其K2O/Na2O和Fe2O3T/K2O等比值明显偏离正常的杂砂岩成分,表明其原岩应为杂砂岩,在成岩期间经历了强烈的钠长石化过程.通过对两类代表性钠长石片岩开展了相平衡模拟，发现它们虽然都具有顺时针的P-T轨迹，但是峰期条件却有显著差别。该研究结果表明超高压带内的石榴石生长在空间上存在差异，其可能原因有: 石榴石的超高压生长阶段未与其它矿物达到平衡；石榴石不是在封闭环境下生长的，受渗透性较强的粒间流体的缓冲作用影响。根据区域范围的比较研究结果，认为后一成因机制起主导作用，即超高压阶段的局部开放性流体提供了石榴石的生长所需的金属离子，如镁、钙、铁和锰等。在这一背景下石榴石的成分很有可能不再是温度和压力的函数，用视剖面法算得的P-T轨迹也将与实际情况有较大偏离，不宜作为判别高压与超高压变质的依据。因此，同一变质带内变质温压条件的计算需要结合多种方法，互为补充，单一工具则很有可能得出完全相悖的结论。本研究也从侧面证实了渗透性超高压流体的存在，下一步需要开展更为仔细的工作以确定此类流体的来源及其区域影响程度。
  • 摘要：由于施工技术、人为疏忽或自然环境等因素，混凝土结构中不可避免的存在各种各样的缺陷，无损检测技术正是预防此类恶性事故发生的最重要的手段，在众多的混凝土质量检测方法中，瑞雷波法是近些年来发展速度较快的一种无损检测方法。通过建立随机骨料数值混凝土模型，采用数值模拟的方法对瑞雷波在混凝土中的传播特性进行研究，分析混凝土中的骨料、空洞与裂隙对波场与频散曲线的影响，为实践工作提供参考。结果表明：（1）骨料的随机性、形状与含量对瑞雷波场均无明显影响，但骨料粒径的变化是引起波场变化的一个重要因素。当粒径大于1/2波长时，骨料会引起明显的散射波且会导致直达波波形畸变。在精度允许范围内，降低震源主频，提高瑞雷波波长是减小骨料影响的有效途径；（2）骨料的随机性、形状、粒径与含量的改变均不会引起瑞雷波频散曲线发生明显的变化，骨料不会引起频散曲线的形态出现异常。因此，在利用瑞雷波法进行混凝土构件缺陷检测时，使用频散曲线进行数据分析和对异常进行解释，可避免混凝土骨料对检测结果的影响；（3）当混凝土中存在空洞时，空洞会使瑞雷波的波速降低，引起明显的频散曲线异常，因此，使用频散曲线进行混凝土空洞的探测是一种有效的方法；同时，空洞的埋深与上表面对频散曲线影响较大，空洞的侧面对频散曲线影响较小；（4）纵向裂隙对瑞雷波波场影响较大，裂隙前方可观测到较为强烈的瑞雷波反射。通过反射波可判断裂隙的位置，但裂隙对瑞雷波频散曲线上规律不明显。
  • 摘要：在贵广高速铁路隐伏性岩溶的探测中,要求探测出0-13m范围内直径大于1m的溶洞.隧道基底部分选用了陆地声纳法,在68km的测线上共探测出4491个直径大于1m的溶洞.由于单个溶洞的探查一直是行业的难题,所以没有专业的软件和标准来绘制成果图,而且数据量比较大,实现基于Visual C#语言完成对AutoCAD进行二次开发与应用，实现了软件自动绘图并成功应用在实际工作中。AutoCAD二次开发完成的软件程序，适用于各种物探方法解释完后的数据，只需要把计算好的数据按格式汇总到EXCEL工作中，就可以实现AutoCAD自动绘图。使之的应用范围更加广阔。
  • 摘要：提出了深部开采矿井地面发射,井下接收的瞬变电磁探测方法.采用三维数值实验方法研究了地面电性源发射,井下巷道接收的瞬变电磁响应规律.采用均匀半空间模型和层状模型研究地下接收瞬变电磁场的形态特征和对地层电阻率的变化规律,考察接收方位角、收发距等因素对瞬变电磁响应曲线的影响.通过数值模拟获得不同测线电磁响应曲线,通过对曲线形态特征分析得到电性源瞬变电磁场地面发射、井下接收装置采集范围和传播规律,即电性源磁场响应分量在轴向排列是逐渐减弱的,在垂直排列方向先增强后减弱;通过对复杂模型进行模拟和分析,煤层对顶板水和倾斜充水断层的响应曲线进行了分析.通过系统的数值试验发现:发射长度为1km的电性源井下接收有效探测深度可达到1.5km;井下接收的最佳测线方向为垂直排列方向;煤层对接收点响应曲线的影响不大;地面发射-井下接收的瞬变电磁方法对不同类型矿井水模型有很好识别能力.
  • 摘要：随着城市建设的快速发展，城市工程场地地震安全性评价工作项目日益增多。作为场地地震地质灾害评价工作重要内容之一，评价场地断裂断错影响情况，首先需要明确场地断裂位置。结合场地工程地质条件，通过开展地质勘察、跨断裂钻探及场地地球物理探测等工作，采取多种分析方法确定场地断裂位置是当前较为成熟的方案。通过“泰安华新山居住宅小区工程场地地震安全性评价”项目的实施，说明综合探测对于确定工程场地断裂分布位置的必要性。通过开展高密度电法探测、地质钻探和地质考察等工作，综合分析确定了场地泰山山前断裂具体展布位置及活动规模，为工程场地考虑断层断错地震地质灾害影响提供了最可靠的依据。实例表明，受场地条件的影响，单种探测方法，受干扰因素和条件较多，探测效果可能较差，难以达到工程要求。因此在实际的工程场地地震安全性评价工作中，应结合场地工程地质条件，选取合适的探测方法，采用综合探测分析方法来确定场地与断裂位置关系。
  • 摘要：在工程勘查中，主要应用固定翼航空物探（磁、重）方法研究区域稳定性评价、而利用直升机航空物探方法（磁、电）研究重大工程地基稳定性等，以及其他工程任务，其中包括地下管线、古墓探测等。区域稳定性主要是利用航磁、航重方法研究区域构造、深部构造、尤其是研究区域构造、深部构造，以及磁性体和密度体与天然地震的关系，在此基础上，对研究区的区域稳定性进行评价。重大工程地基稳定性评价是在区域稳定性评价的基础上，对所建工程区域进行地基稳定性评价。首先，重大工程区不应选在地震易发地段，而应选择在地壳相对稳定的地区。在此基础上，利用航空物探资料研究工程区域的基底性质、断裂分布，以及沉积盖层岩性特征。利用航空电磁法可以研究沉积盖层的土质情况、以及有无地下空洞等，而利用航磁和航空电磁综合方法可以研究基地性质、断裂分布以及活动性。
  • 摘要：利用EGM2008地球重力场模型研究了2015年尼泊尔Ms8.1地震震中周围地区的地壳均衡背景，计算了区域岩石圈有效弹性厚度与加载机制；利用粘滞性球体位错理论，计算了该地震引起的同震与震后垂向位移与重力变化，分析了该地震引起的地表形变特征，结果表明：1）尼泊尔Ms8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km，加载主要来自地幔；地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km，加载主要来自地表。2）尼泊尔Ms8.1地震震中以南地区的地壳均衡异常大约为—100毫伽，但其北部的地壳均衡异常则为300—400毫伽，尼泊尔Ms8.1地震发生在地壳均衡负异常向正异常过渡的高梯度带上。3）尼泊尔Ms8.1地震使震中周围地区的地壳整体向南运动，最大水平位移超过1.5m，分布在震中东南。震中以北的同震垂向位移总体为负值，最大下降幅度超过0.5m，同震重力变化总体为正值，最大超过60微伽；震中以南的垂向位移总体为正值，最大升幅超过0.7m，同震重力变化总体为负值，最大降幅超过—120微伽。4）尼泊尔Ms8.1地震使“世界屋脊”喜马拉雅山脉产生沉降，最大同震降幅超过120mm，震后松弛效应将使“世界屋脊”持续缓慢下降。该强震使世界最高峰珠穆朗玛峰降低了2—3mm，有可能被GPS、InSAR等现代大地测量工具检测到。
  • 摘要：近年来很多学者对六盘山地区的隆起机制给出了不同的见解，为了探明这一问题，利用重力数据对六盘山地区的隆起机制进行研究。通过对该地区实测重力数据与模型重力数据的分析，发现六盘山地区的隆起主要是由于青藏高原东北缘的向外延伸而造成的。2014年8月跨越六盘山东麓断裂带，在长度约为200公里的剖面上展开了流动重力/GPS联合剖面观测。观测结果表明，测线东端的布格重力异常约为-190mGal，西端则为-250mGal左右。基于Airy均衡模型，计算六盘山地区均衡面与莫霍面深度，对比显示该区域亦处于均衡正异常状态。假设地壳为弹性板的前提下，利用EMG2008自由空气重力异常和SRTM V18.1DEM数据，在频域下研究了以六盘山为中心的青藏高原东北缘地区的岩石圈有效弹性厚度（Te）和加载机制。计算结果表明六盘山地区的Te为5km，岩石圈加载主要来自于地表，占总加载的95%。依据以上结果计算研究区域的弹性板均衡重力异常，此异常表明六盘山地区在假设地壳为弹性板的前提下基本处于均衡状态。对比六盘山地区的Airy均衡异常和弹性板均衡异常的差异，发现六盘山东麓断层处地壳承载梯度值最大，表明该断裂带吸收了较多的应变能。
  • 摘要：重力三维反演可以描述场源的空间形态及位置，但由于体积效应和等值原理的影响，反演存在严重的多解性，因此减少多解性，提高反演成像精度，成为解决重力反演的关键性问题。采用正则化方法对重力场进行三维向下延拓，消除了向下延拓所固有的不稳定性，得到不同深度的重力场，优选不同深度下延数据和地表数据作为先验信息，并结合钻井资料进行约束，利用黄金分割反演算法实现三维重力反演。理论模型计算和实际应用表明，该方法明显提高了目标地质体的反演精度，减少了多解性。通过模型试算和实际应用表明该方法提高了反演精度。正则化下延虽然能得到较好的下延结果，但下延值和真实值之间还是存在误差，实际资料反演中必须结合钻井等资料进行分析，才能取得好的结果。
  • 摘要：海洋重力测量是在距离海底一定高度的海面上进行的，尤其是西南印度洋勘探区域，水深达2-4km。本文提出一种新的正则化向下延拓方法并将其应用于海洋重力异常的弱信号提取，包括两方面的内容：位场向下延拓和位场分离。在空间域，位场向下延拓的数学模型是将第一类Fredholm积分方程化为一个线性方程组，是典型的不适定问题。Tikhonov正则化方法是求解此类问题的有效方法，但是常数正则化参数在压制噪声的同时也对解的低频成分造成了过多的压制。为解决这个问题，结合奇异值分解和Tikhonov正则化引入一个新的正则化矩阵。数值实验表明，这个新的正则化矩阵能使向下延拓在压制噪声的同时也能保证延拓结果具有更好的保幅性。位场向下延拓的结果使其深、浅源在频谱上更清晰更容易区分，因此可采用匹配滤波方法进行位场分离。利用向下延拓方法提取海洋重力异常弱信号的步骤有：（1）利用新的正则化方法对船测重力异常（布格异常）向下延拓至海底；（2）对向下延拓结果求其对数功率谱，分析不同深度源的频率成分和视深度；（3）采用匹配滤波方法剥离浅源成分，得到重力异常深源弱信号。本文首先对新的正则化向下延拓方法进行模型试验，验证其正确性和有效性；然后对同一模型分别应用本文的方法和上面提到的三种直接位场分离的方法进行深部弱信号提取，数值实验结果表明，与直接位场分离方法相比，将向下延拓与匹配滤波方法相结合提取深部弱信号更有效，最后将此方法应用于大洋30航次船测重力数据处理中，得到西南印度洋勘探区域的深部重力异常分布图，为该区的解释工作提供进一步参考。
  • 摘要：地球内部的结构并不是均匀分布的，而是总体呈层状分为地壳、地幔、地核三部分，其中地幔和地核之间的分界称为核幔边界。近些年来，核幔边界的起伏形态一直是地球物理学界研究的热点，它反映了地球内部重要的地球动力学性质，与地热学、地球化学以及地球自转等现象均密切相关，核幔边界的不规则形态也对地球重力场产生重要影响。通过大地水准面可以反演核幔边界大尺度的起伏形态。由全球重力场模型EGM2008的位系数，球谐函数阶数取2-4阶，计算所得全球核幔边界大尺度起伏形态，全球范围内，核幔边界起伏幅度达±5km。其中，赤道附近、太平洋东西岸为正，太平洋中高纬度地区为负，欧亚大陆、印度板块附近为负，非洲大陆的南北两端及附近区域为正。
  • 摘要：位场数据解释的一个重要的目的便是场源深度的估计。Tilt-depth方法在重磁异常的深度估计中广泛应用。基于Tilt-depth方法提出一种新的策略来确定球型构造的埋藏深度。这一方法通过计算倾斜角异常图的任意一条等值线与中心间的距离，进而确定出构造埋深。对比传统方法，可减小邻近干扰异常的影响，获得更高的深度估计精度。用合成的重力数据分析了传统的方法的适用性及存在的问题，并将新方法应用到合成的数据中。结果表明，基于Tilt-depth的改进深度估计方法可获得更高的计算精度，更能适用于复杂地质条件的深度估计。
  • 摘要：在月球形成后经历了大量撞击作用，它们改变了月貌，影响了月壳乃至月幔物质的分布。然而月球早期演化历史在月表的地质记录中很少被保留，但其在地下构造中可能会有所反映。本文利用美国GRAIL探测器得到的900阶次月球重力场模型，结合美国月球轨道激光高度计LOLA获得的1080阶月球地形模型，进行月球布格重力异常线性信号提取，并对月球主要线性构造及其深部倾斜方向进行分析。本文将月球不同观测高度布格重力异常提取的线性信号进行叠加，重点对撞击盆地环形信号变化趋势进行分析，以期反映其深部密度边界变化。结果显示，在一定的解算高度下，不同撞击盆地的深部结构变化趋势不同，如东方海充填玄武岩或深部异常体向西南方向倾斜；雨海向南东方向倾斜。此深部变化趋势将为月球盆地的撞击演化及深部结构研究提供参考。
  • 摘要：目前，常用的重力网平差方法主要采用静态平差理论，即假设测网观测期间内各测点重力值为固定常数，未考虑观测过程中测点重力值随时间的变化。考虑到我国重力全国网的布设和观测现状，本文研究了基于分段线性模型的数据处理方法，并应用于全国网的动态平差，为验证模型的可靠性，本文采用实测和模拟数据进行验证。根据青藏高原与四川盆地的相互运动情况模拟了一组数据进行平差计算。由于受到印度板块的碰撞挤压，青藏高原东缘的巴颜喀拉块体向东南运动，受到四川盆地阻挡，造成块体内部在垂直方向的运动。本文采用的实测数据为全国网1998-2005年四期观测数据，并分别进行了传统静态平差和动态平差处理。结果表明，两种平差结果平均差值为11.4μgal，其中，大部分差值在20μgal以内。由于网内构造环境复杂、单期观测时间跨度大、各期观测时间间隔较长，且绝对观测数据只有三期，理论上，动态平差模型更适用于此实测数据，然而由于测区构造环境复杂，很难获得真实的重力场变化特征，无法利用此实测数据准确比较两平差模型的优劣。
  • 摘要：本文选取了2011/3/11日本Tohoku走滑型大地震，通过对合成理论地震波与实际观测地震数据进行谱分析，讨论震源机制反演方法的优越性以及如何利用简正模约束地震的震源机制。首先：对GCMT，Wphase，USGS，Geoscope（SCARDEC）给出的震源参数计算0S0，0S2，0S3简并模态，对Tohoku大地震的震源机制解（倾角，走向角，滑动角，矩张量）进行分析和约束，发现倾角对简并模态的振幅影响较大，是导致0S0，0S2，0S3振幅显著偏离观测值的主要原因。SCARDEC给出的倾角参数明显优于GCMT。其次：利用0S2，0S3理论分裂单谱和实际观测分裂对Tohoku大地震的震源机制解（倾角，走向角，滑动角，矩张量，破裂时间，破裂长度）进行约束，建立观测方程，采用L-2范数评估最优解，给出了破裂时间和破裂长度的最优值分别为150.20秒、460公里，与通过体波反演结果近似。最后：地震三维（地幔）结构对单谱的振幅影响较小，但是对相位却有不可忽略的影响，意味着约束震源机制解过程中必须考虑三维结构。
  • 摘要：本文基于东北地区24个宽频带地震仪垂直分量连续观测记录，利用噪声干涉测量的方法提取了该地区存在的地脉动信号，并结合信噪比分析和归一化能量流方法研究了该地区两类地脉动信号来源特征随时间和空间的演化。通过分析发现，东北地区第一类地脉动和第二类地脉动均主要来自于太平洋方向，这说明地脉动信号主要与海洋活动有关。东北地区东临北太平洋，离印度洋较远，其地理位置决定了该地区噪声能量主要来自于太平洋。根据计算分析，5-10s全年噪声能量优势方向与该地区附近海岸线分布较为一致，主要源区为太平洋，这一频段的噪声可能是来源于浅海海岸。10-20s的噪声能量在冬季来自于北太平洋和印度洋，夏季优势噪声来源主要为印度洋方向。根据全球海浪高度可知，北半球冬季时北太平洋和北大西洋能量比较活跃，夏季时南印度洋能量更强。因此推断，东北地区10-20s噪声能量可能来自于大洋深处，与全球海浪高度有关。

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